二酸化炭素のdirect air capture （dac）法のコスト …3 - 0.45m pellet reactor co 2...

低炭素社会の実現に向けた技術および経済・社会の定量的シナリオに基づく

イノベーション政策立案のための提案書

国立研究開発法人科学技術振興機構低炭素社会戦略センター

Proposal Paper for Policy Making and Governmental Actiontoward Low Carbon Societies

二酸化炭素の Direct Air Capture（DAC）法のコストと評価

Cost Evaluation of Direct Air Capture (DAC) Process of Carbon Dioxide

令和 2 年 2 月

LCS-FY-2019-PP-07

国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）低炭素社会戦略センター（LCS）

低炭素社会実現に向けた政策立案のための提案書二酸化炭素の Direct Air Capture（DAC）法のコストと評価令和 2 年 2 月


二酸化炭素社会 DAC（Di rec t Ai r Captu re）要るー

スの炭酸スン収る炭酸ス 100 低

の炭酸スるのためる低炭酸スにる DAC要る Carbon E ng’ g の K OH -CaCO3 た DAC 技術の評価課題

た DAC コスト（ース） 35.4 /kg-CO2 る 20.6 /kg 58める 14.7 /kg CH 4の 90 る DAC のコスト低に

の 50 める Ai r Contac tor の要る回 Carbon E ng’ g 社る

（0.05 /m3）た CCS（Carbon d i ox i d e Captu re and Storage）の F S（ン収）

た（SU S Su l z er M el l apak 0.4 /m3）の要とると Ai r c ontac tor の 4 5 DAC コスト 78 /kg-CO2とる

CO2貯留 DAC 技術の開発る技術開

発トにると提案る

S u m m a r y DAC ( Di rec t Ai r Captu re) i s nec essary i n a z ero-c arbon soc i ety . F or ex ampl e, w h en c arbon d i ox i d e i n

boi l er ex h au st gas i s c aptu red by a c onv enti onal c arbon d i ox i d e c aptu re tec h ni q u e su c h as an ami ne absorpti on proc ess, i t i s d i ffi c u l t to ac h i ev e a c aptu re rate of 100% , and l ow -c onc entrati on c arbon d i ox i d e i s d i sc h arged i nto th e atmosph ere. T h erefore, DAC th at d i rec tl y c ol l ec ts th e emi tted c arbon d i ox i d e from th e atmosph ere i s req u i red .

I n th i s report, w e ev al u ated DAC tec h nol ogy u si ng th e K OH -CaCO3 d ev el oped by Carbon ' E ng' g. T h e DAC c ost ( d omesti c basi s) i s 35.4 J P Y / kg-CO2. T h e fi x ed c ost for eq u i pment i s 20.6 J P Y / kg-CO2,

ac c ou nti ng for 58% of th e total c ost. T h e v ari abl e c ost i s 14.7 J P Y / kg, of w h i c h CH 4 c ontri bu tes 90% . I n ord er to red u c e th e c ost of DAC, i t i s nec essary to rev i ew th e Ai r Contac tor, w h i c h ac c ou nts for abou t 50% of th e eq u i pment c ost. I n th i s stu d y , w e ex ami ned th e pac ki ng materi al s rec ommend ed by Carbon E ngi neeri ng L td . ( 0.05 J P Y / y / m3) . I n th e c ase of th e pac ki ng materi al s u sed for ami ne absorpti on proc ess for mai ntai ni ng performanc e, th e c ost of th e Ai r c ontac tor eq u i pment w i l l be fou r to fi v e ti mes h i gh er, and th e DAC c ost w i l l be 78 J P Y / kg-CO2.

T h e d ev el opment of new DAC tec h nol ogy by J apan i s of great si gni fi c anc e ev en i f th e CO2 storage area i s l oc ated abroad . W e propose to promote th e DAC rel ated tec h nol ogy d ev el opment as a nati onal proj ec t.

国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）低炭素社会戦略センター（LCS）




概要 1. めに ................................................................................................................................................ 1 2. KOH-CaCO3 の技術評価と DAC コスト ......................................................................................... 1

2.1 セスの概要 ............................................................................................................................... 1 2.2 の .................................................................................................................................. 2 2.3 コスト評価と ........................................................................................................................... 4 2.4 ン収との ................................................................................................................... 7

3. DAC とン収との ................................................................................................ 9 4. の課題と展望................................................................................................................................. 9 5. 政策立案のための提案 ......................................................................................................................... 9

................................................................................................................................................... 10

1国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）低炭素社会戦略センター（LCS）


低炭素社会実現に向けた政策立案のための提案書


令和 2 年 2 月



令和 2 年 2 月

1

1 . めに

二酸化炭素（CO2）社会 DAC（Di rec t Ai r Captu re）要る

ースのCO2 収膜の技術る CO2 100低の CO2 るのためる低の CO2 る DAC 要

る

DAC の技術開発 1）K OH 収る（Carbon E ng’ g ） 2）ンの収と -Al 2O3 z eol i te 機との構に

た M OF （metal -organi c framew orks）たた（Cl i mew orksスス）る[ 1] DAC 技術とる M OF た

開発る Carbon E ng’ g の K OH -CaCO3 た DAC 技術[ 2] の評価

課題た

2. K OH - Ca CO3 法の評価と D A C コスト

2. 1 スの Carbon E ng’ g 社の [ 2] とに低炭素社会戦略センター（L CS） DAC によるコスト

たたセス 1 にセスー（P F D）収

（M B ）に [ 1] にた機に [ 2] に L CSた

1 D A C p r o c e s s / K OH - Ca CO3 法（Ca r b o n E n g ’ g / L CS r e v i e w ）

Air59 * 10 /s e c

CO2 400p p m( 150.6t /h)

3.81Mmol/hr

　 D AC p roc e s s /KOH - CaCO3 法（Carb on E n g ’ g /L CS re v i e w ）

CO2 110p p m( 40.3t /h)( e f f i c e n c y　 7 3% )

Air contactor

35kt /hKOH : 38.5Mmol/hrK2CO3 : 5.8Mmol/hr

K+ : 2.0MOH - 1.1M

CO3- 0.45M

Pellet reactor

CO2 　absorber

CaCO3 S e e d 6t /h

389 kt /h

CaCO3 300t /hH 2O 45t /h

H 2O 531t /h

40 　151b ar

CO2 Compressor

454201t /h ( CO2 166t /h H 2O 30.1t /h)

Preheater2

300CaCO3 300t /hK2CO3 5.4t /h

9 00

CH4 13.4ｔ/ｈ ( CO2 36.9 t /h)

67 0G J /ｈ

Calciner

O258.5t /h( 9 5.6% )

Ai r s e p arat i on u n i tCaO 165t /h

CH4 6.3t /h315G J /hBoiler

9 3121ｔ/ｈ

CO2 17 .3t /h

B F W

Gas turbine

Steam turbine

2534.2MPa7 0.2t /h

567 t /h

Steam slaker

5.6MW

- 9 .6MW3200t /h

300

21

21

19

650

Preheater1

650

450

4154.2MPa50

CW

CW

Ca( OH ) 2　186ｔ/ｈCaO　25ｔ/ｈ

condenser

Preheater

Preheater

650

CO2+ 2KOH K2CO3+ H 2O

K2CO3+ Ca( OH ) 2 2KOH + CaCO3

CaO+ H 2O Ca( OH ) 2

CaCO3 CaO+ CO2

t /h

Captured　CO2　from　Air：112ｔ/ｈ（896 ｔ/ ）

S t e am7 0.2t /hr

- 46 MW

CO2 166t /h ( D AC 67 % )CO2 strage

39 0

Lime cooler

Heater　3

15.2MW

13.3MW67 4

7 7 3t /hCa( OH ) 2 .52Mmol/hr

31.8t /h

2 国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）低炭素社会戦略センター（LCS）



2

DAC の AI R 59 3/s AI R の CO2 896 t/y （112t/h ）るセスる CH 4 発る CO2（ターン 17.3t/h CaCO3 36 .9t/h 54.2t/h ）ると CO2 16 6 t/h （ ai r c ontac tor の 112+ 17= 129t/h ）

とるセスの概要のとる

Ai r c ontac tor K OH と CO2 K 2CO3 るの収 P el l et reac torSteam sl aker る Ca(OH )2と CaCO3と K OH に CO2 CaCO3と

る K OH Ai r c ontac tor にる CO2 た CaCO3 Cal c i ner タ

ン酸素たス分 CaO と CO2に分るた CaO Steam sl aker と

Ca(OH )2と P el l et reac tor にるた Cal c i ner 分る CO2（と

DAC ）とタン（CH 4）た CO2（ー）機

CO2と貯留に貯留るた要ー（）タンのスターンスーターンに

セス立るタンた CO2 CO2 absorber K OHによ収の Ai r c ontac tor 収る

セスのると発のとる Ai r c ontac tor CO2 2K OH (aq ) K 2CO3(aq ) H 2O(l ) H -105.2K J /mol P el l et reac tor K 2CO3 Ca(OH )2(aq ) CaCO3 2K OH H -2.5K J / mol Steam sl aker CaO H 2O Ca( OH ) 2 H -80.4K J /mol

Cal c i ner CaCO3 CaO CO2 H 183.5K J /mol 2. 2 の）Ai r c ontac tor[ 3] P V C の（B rentw ood ） c ross-fl ow ty pe Ai r

の 1.4m/s と 42 m2（ 20m のと 2, 100m 要）る

にる 5m ンるため 1 ト 5m×5m と

るの u Ay -u A( y + d y ) = kL aAd x ( y /H -0) -d y /y = （kL /H ) a/u d x -d y /y = K L a/u d x

l n( y /400) = ( -K L a/u ) L y /400= ex p( ( -K L a/u ) L )

K L = 1.3mm/ s（20 ）, a= 210m2/ m3 u = 1.4m/ s L = 5m y = 151ppm （ 6 2 ） L = 7m 102ppm （ 74 ） L = 10m 57ppm （ 86 ） 74 のとの 7m よ P ac ki ng geometry のよるために収スーとる

とた B rentw ood （X F 1256 0）よ 30 P /m= 9.7P a/m

（ P 6 .8mmH 2O）とたンの要 70 とると 5, 6 40kW とる収

/ 7.5×103（） 14, 840m2（2, 120m×7m）とると




二酸化炭素の Direct Air Capture（DAC）法のコストと評価令和 2 年 2 月

3

0.53L /m2/s るンの要 2, 440kW （ 80% ）る 1 た fan（2, 100m3/mi n）（B rentw ood , X F 126 50, 140m3, 50 /m3）

（175m3）のコスト 5 1 13 / とると 22, 100るた収（16 7G J /h ） 1.1 るのスンス

るとた

）P el l et reac tor 28 Ca(OH )2 トに K 2CO3 と CaCO3

0.85mm る

K 2CO3 Ca(OH )2(aq ) CaCO3 2K OH

た CaCO3 回分離 Steam sl aker にるた pel l et reac tor にた Ai r c ontac tor にるの 90 る P el l et reac tor

1.6 5c m/s のとる 389kt/h （ = 1.12t/m3 96 .5m3/ s）5, 850m2と 6 m 5mH ( 4m 28m2) 200 （one pass 留 4mi n）る

ン 200 CaCO3 10m2 100 る

）Steam sl akerの 3 の機

P el l et reac tor 分離た 0.85mm の CaCO3（

分 15 v s d ry CaCO3） Cal c i ner にるととに発た Cal c i nerの CaO Ca( OH ) 2に P el l et reac tor にるたスー

スーターン回収る

Steam sl aker の化 1m/s る 0.85mm の CaCO3

の termi nal v el oc i ty (N ew ton )u t 1.2m/s CaCO3 分離 Steam sl aker分離るの Cal c i ner にる

1 CaO Ca(OH )2の 0.5mm とるとの termi nal v el oc i ty 1.02m/s 0.83m/s CaCO3の分離る

u t 1.73（ × ×（－）/ ）0.5

: の

スー発にる Q ーンスめた発スー（300 /4.2M P a） 70.2t/h る

steam sl aker の 33.0m3/s 化 1m/s とめた

33m2 2 とると 4.6 m と 20m とたた

33 3/s とた 2, 056 kW とる Steam sl aker のの Ca(OH )2の回収 steam tu rbi ne のため d ry er タのた

）Cal c i ner CaCO3 分る CO2（Ai r c ontac tor ）と 900 のるためにタンの


2

DAC の AI R 59 3/s AI R の CO2 896 t/y （112t/h ）るセスる CH 4 発る CO2（ターン 17.3t/h CaCO3 36 .9t/h 54.2t/h ）ると CO2 16 6 t/h （ ai r c ontac tor の 112+ 17= 129t/h ）

とるセスの概要のとる

Ai r c ontac tor K OH と CO2 K 2CO3 るの収 P el l et reac torSteam sl aker る Ca(OH )2と CaCO3と K OH に CO2 CaCO3と

る K OH Ai r c ontac tor にる CO2 た CaCO3 Cal c i ner タ

ン酸素たス分 CaO と CO2に分るた CaO Steam sl aker と

Ca(OH )2と P el l et reac tor にるた Cal c i ner 分る CO2（と

DAC ）とタン（CH 4）た CO2（ー）機

CO2と貯留に貯留るた要ー（）タンのスターンスーターンに

セス立るタンた CO2 CO2 absorber K OHによ収の Ai r c ontac tor 収る

セスのると発のとる Ai r c ontac tor CO2 2K OH (aq ) K 2CO3(aq ) H 2O(l ) H -105.2K J /mol P el l et reac tor K 2CO3 Ca(OH )2(aq ) CaCO3 2K OH H -2.5K J / mol Steam sl aker CaO H 2O Ca( OH ) 2 H -80.4K J /mol

Cal c i ner CaCO3 CaO CO2 H 183.5K J /mol 2. 2 の）Ai r c ontac tor[ 3] P V C の（B rentw ood ） c ross-fl ow ty pe Ai r

の 1.4m/s と 42 m2（ 20m のと 2, 100m 要）る

にる 5m ンるため 1 ト 5m×5m と

るの u Ay -u A( y + d y ) = kL aAd x ( y /H -0) -d y /y = （kL /H ) a/u d x -d y /y = K L a/u d x

l n( y /400) = ( -K L a/u ) L y /400= ex p( ( -K L a/u ) L )

K L = 1.3mm/ s（20 ）, a= 210m2/ m3 u = 1.4m/ s L = 5m y = 151ppm （ 6 2 ） L = 7m 102ppm （ 74 ） L = 10m 57ppm （ 86 ） 74 のとの 7m よ P ac ki ng geometry のよるために収スーとる

とた B rentw ood （X F 1256 0）よ 30 P /m= 9.7P a/m

（ P 6 .8mmH 2O）とたンの要 70 とると 5, 6 40kW とる収

/ 7.5×103（） 14, 840m2（2, 120m×7m）とると





4

酸素た CO2（ー）機 CO2と貯留に

る

CaCO3 CO2 + CaO

タと 6 m （実 2, 000t-CaO/ ） 2 とる B ed bu l k d ensi ty 710kg/m3 化 2.5 m/s 900

に要 10 と 25m とるに要 538G J /hCH 4の 6 70G J /h （ー 80 ）るた酸素のためスの

要ーた Steam sl aker の CaCO3 のにのス

ンタのる

）要ー

DAC に要ー（）タンとスターンスーター

ンセス立る

スターンスーターンの 46 M W 9.6 M W る

2. 3 コスト評価と L CS た要機とに



表1

費と

費

量（ｔ）

力（kW

)（kW

)（

）

　42.4

10

3m

2　

　　

25m

2/

1700

ont

tor(

)　175m

3/

(5m

5m

7m

）

n　

2100m

3/m

i、

4（20m

）425

（2

125m

）

7m

1700

pki

ng

7円

/　

ell

1円

/n 5

円/

　13

円/

22

100

18.9

t/　

32.1

3ｔ

（C

19

ｔ）5

640

14

875

pki

ng　

50

円

/m

3(

C)

1

40m

3/

（S

lzer

0.4

円/m

3）

8.9

m3/s

he

20m

　　

100

100

460

円460

85ｔ

2440

50

6m

5m

（140m

3）　

200

one p

ss

留4m

in200

120

円120

60t

5600

96.5

3/

　　

4m

　　

0.5

3/s

200

200

4.6

円/

　　

920

円920

170ｔ

5300

100

　10

2　

200

　3kW

/200

40

円/

8000

円8

000

4t/

800ｔ

600

800

4.6

m20

（8.5

3） 2

　　

　62m

2/

2131

円　

3.4

円/

267

円267

43.7

ｔ/　

　87t

34

33.0

m3/s

　

60

213

円/

　　

26

円26

5.5

t/　

　11ｔ

2056

2

625m

　2

2781

円/

　1

562

円1

562

438t/

　876ｔ

56

C4　

670

/ｈ(1

3.4

t/h)

12

m3/s　

2　

　140

216

円/

　　

32

円32

7.5

ｔ2

2900

2

25

/ｈ　

2　

　520

32

85

円/

　　

170

円170

2.1

t2

30

/ｈ　

22

102

円/

　204

円204

2.3

t2

15

/ｈ　

22

51

円/

　　

102

円102

1.7

t2

8300M

/ｈ　

　2

　128

22

25

円/

　　

10

円10

6ｔ　

2

8.7

3m

　2

216

円/

　　

32

円32

17ｔ　

2116

0.0

83/

　10

2

21.5

円/

　　

3円

30.5

ｔ2

20

1

CO

2　

吸収

4m

　4

　　

　10

10

31

円/

　310

円310

25ｔ　

10

130

2　

34

3/

　　

830

m3/m

in　

22

18

円/

　　

36

円36

8t

285

8

　7

500

W　

2（600

32

）2

220

円/

　440

円440

73ｔ

2100

200

54t-

O2/h

14

100

円4

100

1240t

13

300

400

171t/

h 151/1

r

15

230kW

1466

円466

111t

15

230

30

9.6

MW

1118(

ン）

84（

）円

202

48ｔ

9600

30

46M

W　

　120ｔ/

ｈ1

1013

円1

013

123ｔ

46

000

30

C4 3

20

/h(6

.4t/

h)

150

3　

2　

　20

W/

223

427

円/

　　

54

円54

54ｔ

40

30

0.1

13/

　　

22

2.5

円/

　　

5円

51.4

ｔ60

1

150m

31

7円

76ｔ

15

0.1

63/

13

円3

0.8

ｔ43

1

915

21

25

円25

42ｔ

10

4000ｔ/

ｈ　

　250M

W1

280

円280

296ｔ

400

30m

3/m

in

22

3円

/　

　6

円6

1.6

ｔ135

1

40

955

36

629

47

949

55

600

22

922

ン

ン

Ste

m s

lke

r

Cl

iner

ン

air

contr

acto

r

吸収

ン1

pelle

t re

acto

r

ン1

CC

O3

ilter

Ste

m s

perh

ete

r

(円

)(4

0955

円)

3123

000　

円

ン

ste

m t

rin

e

出ン

（円

)

ik

mi

tnk

出ン

CC

O3

ンス

排ガ

ス

ime　

oole

r

Air s

ep

rtion

nit

CO

2 c

om

press

or

ste

m t

rin

e

pow

er

plan

t

ン



5



4

酸素た CO2（ー）機 CO2と貯留に

る

CaCO3 CO2 + CaO

タと 6 m （実 2, 000t-CaO/ ） 2 とる B ed bu l k d ensi ty 710kg/m3 化 2.5 m/s 900

に要 10 と 25m とるに要 538G J /hCH 4の 6 70G J /h （ー 80 ）るた酸素のためスの

要ーた Steam sl aker の CaCO3 のにのス

ンタのる

）要ー

DAC に要ー（）タンとスターンスーター

ンセス立る

スターンスーターンの 46 M W 9.6 M W る

2. 3 コスト評価と L CS た要機とに




6

Ai r c ontac tor 機のに 5m×5m と CO2 74（400 100ppm）と 7m とた要 42, 400 2 1, 700 とるン

め 13 / 221 410 の

54 めるに P el l et reac tor のCaCO3分離機 20 Cal c i ner のAi r separator10 める

1230 る立るために 55.6 M W のスターンとスーター

ンる CaCO3の分のためのーめ CH 4 6 70G J /h （13.4t/h ）要

る DAC のー 2 DAC コスト 3 に

表 2 ー

表 3 D A C コスト（D A C 8 9 6 k t / y ）

DAC コスト 35.4 / kg-CO2 20.6 /kg 58 める 14.7/kg の CH 4 の 13.3 /kg 90 るースのー価

1.5 /M J にのー価 0.35 /M J の DAC コスト 10 /kg-CO2

25 /kg-CO2とるた CO2 貯留るコスト[ 4] る 1.3 /kg-CO2とると DAC+ 貯留のコストース 36 .7 /kg-CO2（ース 26 .7 /kg-CO2）

とる DAC のコスト低（コスト要素）にの 50 める Ai r Contac tor の

（円/kg-CO2) （）

1.2円 40円/kg

量（t/h） 0.2円 50円/t

Design se　：　DAC　CO2 112ｔ-CO2/ｈ（896 ｔ/ ）

55.6MW　（48MW ）

55.6MW

3.4t/h

量

0.030kg

0 W

( pt re CO2 rom C 4 ： 54t-CO2/h 、 pt re 　tot l　CO2　： 166t/h)

13.3円8.84M19.8t/h (990 /h)

4.74kg531t/h

（/kg- pt re CO2 rom　Air)

力量(MW)

量（MW)

C CO3 量（t/h)

C 4 量（t/h) 1.5円/M

14.7円/kg-CO2

123 000 円（1230 円）20 （5 / 　　4 　）

（ / ）

18 450 円/ 20.6

100 円/ 0.1 　5 円/

20.7

C 4 8.84M /kg 13.3

C CO3 1.4

14.7

35.4

1 .3

DAC＋貯留　コスト（円/kg-CO2) 36.7

貯留コスト（円/kg-CO2)

　（円/kg-CO2)

　1.5円/M

率　0.15

ス




7

要る回 Carbon E ng’ g 社る（0.05 /m3）た CCS の F S（ン収）た（SU S Su l z er M el l apak 0.4 /m3）の要

とると Ai r c ontac tor の 4 5 41 /kg-CO2

る DAC コストース 78 /kg-CO2 とるた P el l et reac tor の CaCO3分離 fi l ter の 20 める

素化 50 とると DAC コスト 2 /kg-CO2 低る DAC の概略23, 000m2 る要の 3 とると

6 9, 000m2 と DAC 896 kt/y の 2.3h a（100m×230m）要る

2. 4 アミン吸収法との [ 5 ] 炭ス（発 958M W ス CO2 13.7 ）の CO2 ン収

ると収 CO2 と要ン（AM P 2-ami no-2-meth y l -1-propamol , 40 1M の） 2 にセス I E A R eport[ 6 ] ）にた

2 吸収 CO2 と（）

CO2 90 （ス CO2 分 0.016 ）のと（） 18m よ

99.5 （ス CO2 分 0.0008 800ppm）にるに（）

47m 要とるのの 1.5 2 要ると（

）と CCS コストめ 4 に

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16

充填層高さ

吸収塔出口 CO2モル分率

吸収液：AMP（1M） 40

CO2物質移動係数Ky･a：38kmol/m2･hr


6

Ai r c ontac tor 機のに 5m×5m と CO2 74（400 100ppm）と 7m とた要 42, 400 2 1, 700 とるン

め 13 / 221 410 の

54 めるに P el l et reac tor のCaCO3分離機 20 Cal c i ner のAi r separator10 める

1230 る立るために 55.6 M W のスターンとスーター

ンる CaCO3の分のためのーめ CH 4 6 70G J /h （13.4t/h ）要

る DAC のー 2 DAC コスト 3 に

表 2 ー

表 3 D A C コスト（D A C 8 9 6 k t / y ）

DAC コスト 35.4 / kg-CO2 20.6 /kg 58 める 14.7/kg の CH 4 の 13.3 /kg 90 るースのー価

1.5 /M J にのー価 0.35 /M J の DAC コスト 10 /kg-CO2

25 /kg-CO2とるた CO2 貯留るコスト[ 4] る 1.3 /kg-CO2とると DAC+ 貯留のコストース 36 .7 /kg-CO2（ース 26 .7 /kg-CO2）

とる DAC のコスト低（コスト要素）にの 50 める Ai r Contac tor の

（円/kg-CO2) （）

1.2円 40円/kg

量（t/h） 0.2円 50円/t

Design se　：　DAC　CO2 112ｔ-CO2/ｈ（896 ｔ/ ）

55.6MW　（48MW ）

55.6MW

3.4t/h

量

0.030kg

0 W

( pt re CO2 rom C 4 ： 54t-CO2/h 、 pt re 　tot l　CO2　： 166t/h)

13.3円8.84M19.8t/h (990 /h)

4.74kg531t/h

（/kg- pt re CO2 rom　Air)

力量(MW)

量（MW)

C CO3 量（t/h)

C 4 量（t/h) 1.5円/M

14.7円/kg-CO2

123 000 円（1230 円）20 （5 / 　　4 　）

（ / ）

18 450 円/ 20.6

100 円/ 0.1 　5 円/

20.7

C 4 8.84M /kg 13.3

C CO3 1.4

14.7

35.4

1 .3

DAC＋貯留　コスト（円/kg-CO2) 36.7

貯留コスト（円/kg-CO2)

　（円/kg-CO2)

　1.5円/M

率　0.15

ス





令和 2 年 2 月

8

表 4 CO2 と CCS コスト（アミン吸収法）

CO2 99 ののセスー 3 に 90 のに収 3にる収よび booster fan のによ CCS コスト 4.1 /kg-

CO2よ 5.7 /kg-CO2にコストる

3 CO2 9 9 の合のスー

ン収 CO2 99.5 790ppm 99.9 158ppm（

125m） CO2 にるとにるに DAC との

要る

捕集率（％） 90 94% 98% 99 99.5 99.9

出口CO2濃度 1.56% 0.94% 0.32% 0.16% 790ppm 158ppm

出口CO2量（t/h） 76.6 46.0 15.3 7.66 3.83 0.766

捕集量(t/h) 689.4 720.0 750.7 758.3 762.2 765.2

吸収（m） 25m (18.3) 39m (28.4) 50m (33.2) 75m (40.1) 90m (46.6) 125m （　）：

（10 円） 44.1 50.3 63.0 81.7 96.4 121

捕集（M ） 3.00 3.11 3.18 3.26 3.47 3.69

捕集コスト（円/kg）

1.2 1.3 1.6 2.0 2.4 3.0

2.9 3.2 3.5 3.7 4.4 5.1

( 力　kWh/kg） 0.14 0.17 0.19 0.21 0.27 0.33

4.1 4 .5 5 .1 5 .7 6 .8 8 .1

CO2吸収 1（）

CO2 1( ）

燃焼排ガス

0.1M 30

20

43

120

11M 　 30

CO2

CO2 ン

CO2 .

50

-1

（）

E-1 Booster fan

-2 -3

E-2

E-3

E-4

E-5

-4

e l

ig.3 吸収法（捕集率99％）

７Mmol/hCO2 13.4%

7.3kt/h

Booster fan

CO2吸収 2（） CO2吸収 3（）排

ガス量 2

捕集率99％ス 90％ス、CO2吸収ン捕集率99.5％ス吸収

ン

-5-6

％





令和 2 年 2 月

9

3 . D A C とアミン吸収法との組み合わせ

炭スの CO2 zero emission 策とン収と DAC たの

CCS コストめた 5 に

策 7 8 /k g-CO2 CCS コストとるン収と DAC の

るン収 90 CO2 DAC ると

にる

4 . 今後の課題と展望

）低コストの DAC 技術要る収にたに開発要

る

）た DAC 技術 400ppm の低の CO2の収の実要る

）DAC 貯留と実るのス価価る立る DAC 実化るとのの構開発ー

の要る

5 . 政策立案のための提案

のーン社会実現のために DAC 技術る

DAC の実る CO2貯留のの実る CO2貯留の実のの要ると

DAC 技術の開発る技術開発トにると

望

条件：　

表 5 石炭火力排ガスの C O 2 z e r o e m i s s i o n 対策費用（国内貯留ケース）

アミン吸収法捕集率（％） 90 94 98 99 99.5

出口CO2濃度 1.56% 0.94% 0.32% 0.16% 790ppm

アミン吸収捕集量(t/h) 689.4 720.0 750.7 758.3 762.2

DAC　捕集量（t/h） 76.6 46 15.3 7.66 3.83

アミン吸収捕集コスト＋貯留コスト（円/kg-CO2） 5.4 5.8 6.4 7.0 8.1

DAC捕集コスト＋貯留コスト（円/kg-CO2） 36.7 36.7 36.7 36.7 36.7

zero emmision CCSコスト　（円/kg-CO2） 8.5 7 .7 7 .0 7 .3 8 .2



令和 2 年 2 月

8

表 4 CO2 と CCS コスト（アミン吸収法）

CO2 99 ののセスー 3 に 90 のに収 3にる収よび booster fan のによ CCS コスト 4.1 /kg-

CO2よ 5.7 /kg-CO2にコストる

3 CO2 9 9 の合のスー

ン収 CO2 99.5 790ppm 99.9 158ppm（

125m） CO2 にるとにるに DAC との

要る

捕集率（％） 90 94% 98% 99 99.5 99.9

出口CO2濃度 1.56% 0.94% 0.32% 0.16% 790ppm 158ppm

出口CO2量（t/h） 76.6 46.0 15.3 7.66 3.83 0.766

捕集量(t/h) 689.4 720.0 750.7 758.3 762.2 765.2

吸収（m） 25m (18.3) 39m (28.4) 50m (33.2) 75m (40.1) 90m (46.6) 125m （　）：

（10 円） 44.1 50.3 63.0 81.7 96.4 121

捕集（M ） 3.00 3.11 3.18 3.26 3.47 3.69

捕集コスト（円/kg）

1.2 1.3 1.6 2.0 2.4 3.0

2.9 3.2 3.5 3.7 4.4 5.1

( 力　kWh/kg） 0.14 0.17 0.19 0.21 0.27 0.33

4.1 4 .5 5 .1 5 .7 6 .8 8 .1

CO2吸収 1（）

CO2 1( ）

燃焼排ガス

0.1M 30

20

43

120

11M 30

CO2

CO2 ン

CO2 .

50

-1

（）

E-1 Booster fan

-2 -3

E-2

E-3

E-4

E-5

-4

e l

ig.3 吸収法（捕集率99％）

７Mmol/hCO2 13.4%

7.3kt/h

Booster fan

CO2吸収 2（） CO2吸収 3（）排

ガス量 2

捕集率99％ス 90％ス、CO2吸収ン捕集率99.5％ス吸収

ン

-5-6

％

　石炭火力、958MW、燃焼ガス　127Mmol/h　、CO2　13.７％、排出量766ｔ/ｈ




10

[1] E.S. Sanz-Perez et al., “Direct Capture of CO2 from Ambient Air”, Chem.Rev. 116, 11840-11876, 2016. [2] D.W. Keith et al. “A Process for Capturing CO2 from the Atmosphere”, Joule 2, 1573-1594, 2018. [3] G. Holmes al. “An air-liquid contactor for large-scale capture of CO2 from air”, Philos Trans R Soc A

370, 4380-4403, 2012. [4] 低炭素社会の実現に向けた政策立案のための提案書, 技術開発編, “CCS（二酸化炭素回収貯留）

の概要と展望（Vol.2）－膜による分離回収コスト及び貯留コストの評価と課題－”, 科学技術

振興機構低炭素社会戦略センター, 2017 年 3 月. [5] 低炭素社会の実現に向けた政策立案のための提案書, 技術開発編, “CCS（二酸化炭素回収貯留）

の概要と展望－CO2 分離回収技術の評価と課題－”, 科学技術振興機構低炭素社会戦略センタ

ー, 2016 年 3 月. [6] IEA report, “CO2 Caputure at Coal Based Power and Hydrogen Plants”, Report:2014.3, International

Energy Agency, May 2014.

低炭素社会の実現に向けた技術および経済・社会の定量的シナリオに基づく

イノベーション政策立案のための提案書

本提案書に関するお問い合わせ先●提案内容について・・・低炭素社会戦略センター上席研究員　岩崎　博（IWASAKI Hiroshi）

上席研究員　三森　輝夫（MITSUMORI Teruo）

●低炭素社会戦略センターの取り組みについて・・・低炭素社会戦略センター　企画運営室　

〒102-8666　東京都千代田区四番町5-3　サイエンスプラザ4 階

TEL ：03-6272-9270 FAX ：03-6272-9273 E-mail ：

https://www.jst.go.jp/lcs/

© 2020　JST/LCS

許可無く複写・複製することを禁じます。

引用を行う際は、必ず出典を記述願います。


令和 2年 2月

Cost Evaluation of Direct Air Capture (DAC) Process of Carbon Dioxide

Proposal Paper for Policy Making and Governmental Actiontoward Low Carbon Societies,

Center for Low Carbon Society Strategy,Japan Science and Technology Agency,

2020.2

国立研究開発法人科学技術振興機構　低炭素社会戦略センター

https://www.jst.go.jp/lcs/

二酸化炭素のdirect air capture （dac）法のコスト …3 - 0.45m pellet reactor co 2...

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